O tempo de preparação das máquinas é um importante fator de competitividade, já que tem influência direta na flexibilidade que as empresas devem ter para se adaptarem às variações do mercado. Quando os tempos de preparação das máquinas são elevados, a tendência é aumentar os tamanhos dos lotes produzidos para reduzir o número de vezes que é necessário proceder a mudanças nas máquinas e por conseguinte diminuir o tempo perdido (Shingo, 1985).
O conjunto de operações que compõe o método de preparação das máquinas designa-se de setup. O tempo de setup pode ser definido como sendo o tempo que decorre desde que é produzido o último artigo conforme de um lote até que é fabricado o primeiro artigo conforme do lote seguinte. A representação da definição de tempo de
Figura 13 - Representação do tempo de setup (Sebrosa, 2008)
Uma das formas de diminuir os tempos de preparação das máquinas é através da metodologia Single Minute Exchange of Die (SMED). O SMED foi desenvolvido por Shigeo Shingo (1985) e tem como objetivo reduzir o tempo de setup para valores inferiores a 10 minutos. O método SMED divide-se essencialmente em 3 etapas (ver Figura 14).
Figura 14 - Etapas que constituem o método SMED (Shingo, 1985)
Para se proceder à realização das etapas que constituem o método SMED, Shigeo Shingo, no livro “A Study of the Toyota Production System from an Industrial
Engineering Viewpoint” (Shingo, 1989), sugere a utilização de algumas técnicas que
visam a redução do tempo de preparação das máquinas. Estas encontram-se resumidas na Tabela 1.
Tabela 1 - Etapas de aplicação do método SMED (Shingo, 1989)
Etapa Descrição Técnicas aplicáveis
1 Distinção de operações internas de
operações externas
Utilização de listas de verificação; Verificações de condições de
funcionamento;
Melhoria dos transportes;
2 Conversão de operações internas em
operações externas
Preparação antecipada de condições operacionais;
Padronização de funções;
Utilização de recursos auxiliares;
3 Racionalização de operações internas
e externas Racionalização de armazenamento e transporte de materiais e ferramentas; Implementação de operações paralelas;
Utilização de fixadores rápidos; Eliminação de ajustes finais; Mecanização;
Embora o método SMED seja caracterizado por 3 etapas é necessário, no entanto, considerar uma fase inicial denominada de preliminar. Esta fase tem como função a análise do método de trabalho utilizado atualmente para se realizar o setup e decompor o mesmo em atividades. Uma vez definidas as operações envolvidas no setup, torna-se necessário determinar os tempos que são necessários para realizar cada uma das atividades. Depois de realizada a etapa preliminar do método SMED, procede-se à realização das etapas que constituem este método de redução do tempo de setup.
Etapa 1 – Distinguir operações internas de operações externas:
Esta fase consiste em classificar as operações que constituem o setup em operações internas (operações realizadas com a máquina parada) e operações externas (operações realizadas com a máquina em funcionamento). Para isto, é necessário analisar previamente o processo de preparação da máquina, para posteriormente se
proceder à identificação e classificação de todas as operações envolvidas, como sendo internas ou externas (Shingo, 1985).
As técnicas que podem ser aplicadas nesta fase são a utilização de listas de verificação, verificações das condições de funcionamento e melhorias dos transportes (ver Tabela 1). As listas de verificação servem para identificar todos os elementos que são relevantes para a execução de uma operação. As verificações de condições de funcionamento têm como propósito assegurar que os elementos necessários se encontram disponíveis e operacionais. A melhoria dos transportes visa otimizar as movimentações de materiais e ferramentas necessários.
Etapa 2 – Converter operações internas em externas:
Nesta etapa é esperado que seja realizada uma análise das operações que foram inicialmente classificadas como internas e externas. Se, algumas das operações que foram classificadas como internas não necessitam de facto que a máquina esteja parada para serem executadas, então são transformadas em operações externas.
No que diz respeito a técnicas, nesta fase é possível recorrer à preparação antecipada de condições operacionais, padronização de funções e utilização de recursos auxiliares. A antecipação de operações consiste na preparação de recursos necessários antes de se executar o setup, enquanto a máquina se encontra em funcionamento. A padronização de funções permite fazer com que, nas mudanças de um produto para outro, as actividades a realizar sejam as mínimas possíveis. A utilização de recursos auxiliares tem como objetivo realizar operações fora da máquina, quando estas anteriormente só podiam ser realizadas na máquina.
Etapa 3 – Racionalização de operações internas e externas:
A realização desta etapa consiste na racionalização das operações que foram classificadas como internas e externas de um setup. Para isto, é necessário proceder a uma análise detalhada de todas as operações que constituem o setup, e quando se justifique, implementar ações que visem a melhoria contínua das mesmas.
As técnicas a que se podem recorrer para racionalizar as operações externas são essencialmente a racionalização do armazenamento e do transporte de materiais e
ferramentas. Em relação às técnicas que permitem racionalizar as operações internas, estas consistem na implementação de operações paralelas, utilização de fixadores rápidos, eliminação de ajustes finais e mecanização.
Nas situações em que é possível a realização de tarefas distintas em diferentes locais na máquina, pode-se recorrer à implementação de operações paralelas, ou seja, para estas situações é possível colocar mais do que uma pessoa a realizar as operações necessárias para a preparação da máquina, poupando-se nos deslocamentos durante as operações internas. Para além disto diminui-se também o tempo de que é necessário, a máquina estar parada, através da execução de várias atividades ao mesmo tempo, por diferentes pessoas.
A Substituição de parafusos por mecanismos de aperto rápido manual leva a duas situações distintas. Diminui o tempo que é necessário para apertar os parafusos e evita a necessidade de utilização de ferramentas. Por exemplo, um parafuso com 15 voltas, necessita de se apertar 14 voltas antes de se proceder ao aperto final de 1 volta. Sendo assim pode-se considerar que a última volta aperta o parafuso, a primeira desaperta e as restantes 13 voltas são desperdício (Shingo, 1989).
Os ajustes são atividades que são necessárias quando o posicionamento ou definição de um parâmetro não foi inicialmente bem-sucedido. Geralmente as operações de ajuste representam 50 a 70% da percentagem do tempo interno de preparação das máquinas. A eliminação de ajustes vai reproduzir-se em ganhos consideráveis no total de tempo necessário para a preparação das máquinas (Shingo, 1989).
A mecanização consiste na movimentação de ferramentas com grandes dimensões segundo a forma mais eficaz e recorrendo à utilização de recursos adequados, de forma a minimizar o tempo necessário para estas movimentações.